【技术实现步骤摘要】
本公开涉及光学解析计算领域，尤其涉及一种半导体膜层透射谱或反射谱计算方法和装置。
技术介绍
1、半导体膜层在光学领域中的一个重要应用是光谱调制技术。光谱调制是指通过改变光信号的强度、频率或者相位来调制光波的性质。这种技术在光通信、光学传感和光谱分析等领域中有着广泛的应用。在光纤通信系统中，半导体膜层的光谱调制器件可以用来调制光信号的相位或频率，从而实现光信号的调制和解调。另外，半导体膜层的光谱调制技术也用于光学传感器中，实现对环境参数(如压力、温度、化学物质浓度等)的高灵敏度检测。在光谱分析领域，半导体膜层的光谱调制器件可用于分析和检测样品中的光谱信息。计算半导体膜层的透射谱和反射谱对于其在光谱调制领域的应用具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提出了一种透射谱及反射谱计算半导体膜层透射谱或反射谱计算方法和装置，旨在高效准确的计算半导体膜层的透射谱及反射谱。
2、根据本公开的第一方面，提供了一种半导体膜层透射谱或反射谱计算方法，所述方法包括：
3、确定半导体膜层的属性信息和入射光的波长；
4、基于所述入射光所在空间、所述半导体膜层所在空间和所述入射光通过所述半导体膜层后的出射光所在空间建立光学势阱；
5、根据所述光学势阱和麦克斯韦方程组确定光谱方程；
6、根据所述属性信息和所述入射光的波长求解所述光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱。
7、在一种可能的实现方式中，所述属性信息包括所述半导体
8、在一种可能的实现方式中，所述光谱方程为其中，v(r)代表在位置r＝(x,y,z)处的光学势能，在所述入射光或所述出射光所在的空间所述光学势能为-(n0-1)k2，在所述半导体膜层所在空间所述光学势能为-(n′-1)k2，n0是空间介质折射率，n′是半导体膜层材料的折射率，e(r)为光波，k为波数。
9、在一种可能的实现方式中，所述根据所述属性信息和所述入射光的波长求解所述光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱，包括：
10、根据所述属性信息计算所述光谱方程分别在所述光学势阱中每个空间内的通解；
11、根据预设的边界条件确定每个所述通解中包括的未知参数值，得到反射光光强和出射光光强；
12、根据所述反射光光强和入射光光强确定入射光反射谱；
13、根据所述出射光光强和所述入射光光强确定入射光透射谱。
14、在一种可能的实现方式中，所述预设的边界条件为光波以及对应的导数在所述光学势阱中的每个空间中是连续的，且光波以及对应的导数在任何两个空间的交界处也是连续的。
15、在一种可能的实现方式中，在所述光学势阱为三维光学势阱的情况下，所述根据预设的边界条件确定每个所述通解中包括的未知参数值，得到反射光光强和出射光光强，包括：
16、将每个区域的通解投影到预设的标准正交基上，得到预设数量个基矢分量；
17、确定每个所述基矢分量符合所述边界条件的未知参数值，得到对应的反射光强分量和出射光强分量；
18、根据每个所述反射光强分量确定反射光光强，根据每个所述出射光强分量确定出射光光强。
19、在一种可能的实现方式中，所述入射光透射谱为所述入射光反射谱为n'为所述半导体膜层材料的折射率，h为所述半导体膜层的厚度，k为入射光波的波数。
20、根据本公开的第二方面，提供了一种半导体膜层透射谱或反射谱计算装置，所述装置包括：
21、参数确定模块，用于确定半导体膜层的属性信息和入射光的波长；
22、势阱确定模块，用于基于所述入射光所在空间、所述半导体膜层所在空间和所述入射光通过所述半导体膜层后的出射光所在空间建立光学势阱；
23、方程确定模块，用于根据所述光学势阱和麦克斯韦方程组确定光谱方程；
24、光谱确定模块，用于根据所述属性信息和所述入射光的波长求解所述光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱。
25、在一种可能的实现方式中，所述属性信息包括所述半导体膜层的厚度，以及材料的折射率。
26、在一种可能的实现方式中，所述光谱方程为其中，v(r)代表在位置r＝(x,y,z)处的光学势能，在所述入射光或所述出射光所在的空间所述光学势能为-(n0-1)k2，在所述半导体膜层所在空间所述光学势能为-(n′-1)k2，n0是空间介质折射率，n′是半导体膜层材料的折射率，e(r)为光波，k为波数。
27、在一种可能的实现方式中，所述光谱确定模块，进一步用于：
28、根据所述属性信息计算所述光谱方程分别在所述光学势阱中每个空间内的通解；
29、根据预设的边界条件确定每个所述通解中包括的未知参数值，得到反射光光强和出射光光强；
30、根据所述反射光光强和入射光光强确定入射光反射谱；
31、根据所述出射光光强和所述入射光光强确定入射光透射谱。
32、在一种可能的实现方式中，所述预设的边界条件为光波以及对应的导数在所述光学势阱中的每个空间中是连续的，且光波以及对应的导数在任何两个空间的交界处也是连续的。
33、在一种可能的实现方式中，在所述光学势阱为三维光学势阱的情况下，所述光谱确定模块，进一步用于：
34、将每个区域的通解投影到预设的标准正交基上，得到预设数量个基矢分量；
35、确定每个所述基矢分量符合所述边界条件的未知参数值，得到对应的反射光强分量和出射光强分量；
36、根据每个所述反射光强分量确定反射光光强，根据每个所述出射光强分量确定出射光光强。
37、在一种可能的实现方式中，所述入射光透射谱为所述入射光反射谱为n'为所述半导体膜层材料的折射率，h为所述半导体膜层的厚度，k为入射光波的波数。
38、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为在执行所述存储器存储的指令时，实现上述方法。
39、根据本公开的第四方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
40、根据本公开的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机可读代码，或者承载有计算机可读代码的非易失性计算机可读存储介质，当所述计算机可读代码在电子设备的处理器中运行时，所述电子设备中的处理器执行上述方法。
41、在本公开实施例中，确定半导体膜层的属性信息和入射光的波长，基于入射光所在空间、半导体膜层所在空间和入射光通过半导体膜层后的出射光所在空间建立光学势阱，并根据光学势阱和麦克斯韦方程组确定光谱方程，再根据属性信息和入射光的波长求解光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱。本公开通过建立光学势阱得到物理模型，再基本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体膜层透射谱或反射谱计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述属性信息包括所述半导体膜层的厚度，以及材料的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光谱方程为其中，V(r)代表在位置r＝(x,y,z)处的光学势能，在所述入射光或所述出射光所在的空间所述光学势能为-(n0-1)k2，在所述半导体膜层所在空间所述光学势能为-(n′-1)k2，n0是空间介质折射率，n′是半导体膜层材料的折射率，E(r)为光波，k为波数。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息和所述入射光的波长求解所述光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的边界条件为光波以及对应的导数在所述光学势阱中的每个空间中是连续的，且光波以及对应的导数在任何两个空间的交界处也是连续的。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述光学势阱为三维光学势阱的情况下，所述根据预设的边界条件确定
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述入射光透射谱为所述入射光反射谱为n'为所述半导体膜层材料的折射率，h为所述半导体膜层的厚度，k为入射光波的波数。
8.一种半导体膜层透射谱或反射谱计算装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体膜层透射谱或反射谱计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述属性信息包括所述半导体膜层的厚度，以及材料的折射率。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光谱方程为其中，v(r)代表在位置r＝(x,y,z)处的光学势能，在所述入射光或所述出射光所在的空间所述光学势能为-(n0-1)k2，在所述半导体膜层所在空间所述光学势能为-(n′-1)k2，n0是空间介质折射率，n′是半导体膜层材料的折射率，e(r)为光波，k为波数。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述属性信息和所述入射光的波长求解所述光谱方程，以得到入射光透射谱和/或入射光反射谱，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设的边界条件为光波以及对...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲍捷，赵丁，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：芯视界北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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